Управление автономным беспилотным летательным аппаратом в нестабильной воздушной среде при поиске лесных пожаров

Обложка
  • Авторы: Мелехин В.Б.1, Хачумов М.В.2,3,4
  • Учреждения:
    1. Дагестанский государственный технический университет
    2. Институт программных систем им. А. К. Айламазяна РАН
    3. Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН
    4. Российский университет дружбы народов
  • Выпуск: № 4 (2022)
  • Страницы: 112-124
  • Раздел: Интеллектуальное планирование и управление
  • URL: https://journals.rcsi.science/2071-8594/article/view/270495
  • DOI: https://doi.org/10.14357/20718594220411
  • ID: 270495

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрены основные проблемы, связанные с оперативным выявлением очагов лесных пожаров и сопровождающих их задымлений на основе применения автономных беспилотных летательных аппаратов. Разработан метод поиска лесных пожаров по локально-оптимальному маршруту полета в условиях неопределенности. Сформулирован ряд оригинальных положений математического аппарата нечетких множеств, позволяющих сформировать для автономного беспилотного летательного аппарата эффективную информационно-аналитическую модель ситуационно-командного управления движением по строящемуся в реальном времени маршруту полета. Создана модель представления и обработки знаний, обеспечивающая на ее основе возможность автоматического синтеза логико-трансформационных правил вывода ситуационно-командного управления движением летательного аппарата. Показано, что предложенный принцип построения информационно-аналитической модели позволяет снизить сложность решения задачи выбора эффективных команд за счет существенного сокращения количества сравнений текущей проблемной ситуации на объекте с эталонными проблемными ситуациями в процессе вывода решений.

Об авторах

Владимир Борисович Мелехин

Дагестанский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: pashka1602@rambler.ru

доктор технических наук, профессор

Россия, Махачкала

Михаил Вячеславович Хачумов

Институт программных систем им. А. К. Айламазяна РАН; Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН; Российский университет дружбы народов

Email: khmike@inbox.ru

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник; старший научный сотрудник; доцент

Россия, Веськово; Москва; Москва

Список литературы

  1. Моисеев В.С. Основы теории эффективного применения беспилотных летательных аппаратов. Казань: Школа. 2015. 444 с.
  2. Merino, L., J.R. Martinez-de-dios, and A. Ollero. 2014. Cooperative Unmanned Aerial Systems for Fire Detection, Monitoring, and Extinguishing. Handbook of Unmanned Aerial Vehicles. Springer. Р.2693–2722.
  3. Сергеев А.А., Филимонов А.Б., Филимонов Н.Б. Управление автономной посадкой БПЛА самолетного типа на статическую и динамическую посадочные площадки по “гибким” кинематическим траекториям // Мехатроника, автоматизация, управление. 2021. Т. 22. № 3. С. 156–167.
  4. Филимонов А.Б., Филимонов Н.Б. Ситуационный подход в задачах автоматизированного управления техническими объектами // Мехатроника, автоматизация, управление. 2018. Т. 19. № 9. С. 562–578.
  5. Мелехин В.Б., Хачумов М.В. Нечеткая модель ситуационного управления параметрами полета автономного беспилотного летательного аппарата в условиях неопределенности // Мехатроника, автоматизация, управление. 2021. Т. 22. № 12. С. 650–659.
  6. Мелехин В.Б., Хачумов М.В. Планирование поведения автономных интеллектуальных мобильных систем в условиях неопределенности. СПб.: ПОЛИТЕХНИКА. 2022. 276 с.
  7. Черный М.А., Кораблин В.И. Воздушная навигация. М.: Транспорт. 1991. 432 с.
  8. R. Rysdyk. 2006. Unmanned Aerial Vehicle path following for target observation in wind. Journal of Guidance, Control and Dynamics. 29(5). Р.1092–1100.
  9. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. М.: Наука. 1986. 288 с.
  10. Вентцель Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология. М.: Наука. 1980. 208 с.
  11. Zaden L. A. The concept of a linguistic variable and its application to approximate reasoning. Part I. Information Sciences. 1975.8. Р.199–249.
  12. Лебедев Г.Н., Ефимов А.В. Применение динамического программирования для маршрутизации облета мобильных объектов в контролируемом регионе // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2011. № 6. С. 234–241.
  13. Лиго Тань, Фомичёв А.В. Планирование пространственного маршрута беспилотных летательных аппаратов с использованием методов частичного целочисленного линейного программирования // Вестник МГТУ им Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. №2. С. 53–66.
  14. Passino K.M., Yurkovich S. Fuzzy Control. Boston. USA: Addison Wesley Longman. 1998. 522 p.
  15. Мелехин В.Б., Хачумов М.В. Повышение точности нечетких алгоритмов управления поведением автономного беспилотного летательного аппарата в условиях неопределенности // Авиакосмическое приборостроение. 2020. № 9. С. 18–25.
  16. Мелехин В.Б., Хачумов В.М. Многоуровневая модель ситуационного управления технологическими процессами обработки деталей в машиностроении // Проблемы управления. 2019. № 1. С.73–82.
  17. Melekhin V.B., Khachumov M.V. Principle of Constructing Procedures for Planning Behavior of Autonomous Intelligent Robots Based on Polyvariable Conditionally Dependent Predicates. Automation and Remote Control. 2022. 83(4). Р.593–605.
  18. Андерсон Д. Дискретная математика и комбинаторика / Пер. с англ. М.: Вильям. 2006. 960 с. (Anderson J. A. Discrete Mathematics With Combinatorics. New Jersey: Prentice Hall. 2003. 784 p.).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».